(57)【要約】【課題】高い検出感度を有することができるジャイロセンサーを提供する。【解決手段】本発明に係るジャイロセンサー１００は、基体１０と、振動体２０と、振動体２０を第１軸の方向に駆動させる駆動部２７と、第１軸に直交する第２軸まわりの角速度に応じて、第１軸および第２軸に直交する第３軸の方向に変位可能な可動電極部４０と、振動体２０と、第１軸または第２軸と交差する可動電極部４０の第１側面４２ａと、に接続されている第１バネ部３０と、振動体２０と、第１側面４２ａと平行である可動電極部４０の第２側面４２ｂと、に接続されている第２バネ部３２と、基体１０に配置され、第３軸の方向において可動電極部４０と対向している固定電極部５０と、を含み、第１バネ部３０および第２バネ部３２は、第１軸の方向に延出している部分３０ａ，３２ａ、および第２軸の方向に延出している部分３０ｂ，３２ｂを有する。【選択図】図１
2013221919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
振動体と、
前記振動体を第１軸の方向に駆動させる駆動部と、
前記第１軸に直交する第２軸まわりの角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸の方向に変位可能な可動電極部と、
前記振動体と、前記第１軸または前記第２軸と交差する前記可動電極部の第１面と、に接続されている第１バネ部と、
前記振動体と、前記第１面と平行である前記可動電極部の第２面と、に接続されている第２バネ部と、
前記基体に配置され、前記第３軸の方向において前記可動電極部と対向している固定電極部と、
を含み、
前記第１バネ部および前記第２バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有する、ジャイロセンサー。
【請求項２】
請求項１において、
前記振動体と、前記可動電極部の前記第１軸と交差する第３面と、に接続されている第３バネ部と、
前記振動体と、前記第３面と平行である前記可動電極部の第４面と、に接続されている第４バネ部と、
を含み、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記第３バネ部および前記第４バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有する、ジャイロセンサー。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１バネ部は、前記第１面と前記第３面とがなす第１角部に接続され、
前記第２バネ部は、前記第２面と前記第４面とがなす第２角部に接続され、
前記第３バネ部は、前記第２面と前記第３面とがなす第３角部に接続され、
前記第４バネ部は、前記第１面と前記第４面とがなす第４角部に接続されている、ジャイロセンサー。
【請求項４】
請求項１において、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記第１バネ部は、前記第１面と、前記可動電極部の前記第１軸と交差する第３面と、がなす第１角部に接続され、
前記第２バネ部は、前記第２面と、前記第３面と平行である前記可動電極部の第４面と、がなす第２角部に接続され、
前記第１バネ部は、前記第３軸の方向から見て、前記第１角部に沿って設けられ、
前記第２バネ部は、前記第３軸の方向から見て、前記第２角部に沿って設けられている、ジャイロセンサー。
【請求項５】
請求項１において、
前記振動体と前記第２面とに接続されている第３バネ部と、
前記振動体と前記第１面とに接続されている第４バネ部と、
を含み、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記可動電極部の前記第１軸の方向の大きさは、前記可動電極部の前記第２軸の方向の大きさよりも大きく、
前記第３バネ部および前記第４バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有する、ジャイロセンサー。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記第１軸の方向において前記振動体と前記可動電極部との間に配置されている第１ストッパー部を含む、ジャイロセンサー。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、
前記第３軸の方向において前記基体と前記可動電極部との間に配置されている第２ストッパー部を含む、ジャイロセンサー。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のジャイロセンサーを含む、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロセンサーおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いて角速度を検出する角速度センサー（ジャイロセンサー）が開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、駆動質量部にトーションバネを介して接続されたセンサー質量部と、センサー質量部と空隙を介して配置された検出電極と、を含むジャイロセンサーが開示されている。センサー質量部は、トーションバネで規定される回転軸まわりに回動運動可能であり、このようなジャイロセンサーは、センサー質量部と検出電極との間の容量変化に基づいて、角速度を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１００９３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなジャイロセンサーは、回転軸近傍において、センサー質量部と検出電極との間隙の大きさがほとんど変化せず、検出感度が低い。
【０００６】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、高い検出感度を有することができるジャイロセンサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記ジャイロセンサーを有する電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るジャイロセンサーは、
基体と、
振動体と、
前記振動体を第１軸の方向に駆動させる駆動部と、
前記第１軸に直交する第２軸まわりの角速度に応じて、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸の方向に変位可能な可動電極部と、
前記振動体と、前記第１軸または前記第２軸と交差する前記可動電極部の第１面と、に接続されている第１バネ部と、
前記振動体と、前記第１面と平行である前記可動電極部の第２面と、に接続されている第２バネ部と、
前記基体に配置され、前記第３軸の方向において前記可動電極部と対向している固定電極部と、
を含み、
前記第１バネ部および前記第２バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有する。
【０００９】
このようなジャイロセンサーによれば、可動電極部は、第２軸まわりの角速度に応じて、例えば可動電極部の下面が固定電極部の上面と平行を保ちながら、第３軸の方向に変位することができる。これにより、このようなジャイロセンサーでは、可動電極部が回動運動する場合に比べて、可動電極部と固定電極部との間の静電容量の変化を大きくすることができ、高い検出感度を有することができる。
【００１０】
［適用例２］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記振動体と、前記可動電極部の前記第１軸と交差する第３面と、に接続されている第３バネ部と、
前記振動体と、前記第３面と平行である前記可動電極部の第４面と、に接続されている第４バネ部と、
を含み、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記第３バネ部および前記第４バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有していてもよい。
【００１１】
このようなジャイロセンサーでは、可動電極部が、振動体に対して第２軸の方向に変位することを抑制できる。これにより、第３軸の方向から見て、可動電極部の固定電極部と重なる面積が変化することを抑制でき、高い検出感度を有することができる。
【００１２】
［適用例３］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１バネ部は、前記第１面と前記第３面とがなす第１角部に接続され、
前記第２バネ部は、前記第２面と前記第４面とがなす第２角部に接続され、
前記第３バネ部は、前記第２面と前記第３面とがなす第３角部に接続され、
前記第４バネ部は、前記第１面と前記第４面とがなす第４角部に接続されていてもよい。
【００１３】
このようなジャイロセンサーによれば、可動電極部は、第２軸まわりの角速度に応じて、安定して第３軸の方向に変位することができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記第１バネ部は、前記第１面と、前記可動電極部の前記第１軸と交差する第３面と、がなす第１角部に接続され、
前記第２バネ部は、前記第２面と、前記第３面と平行である前記可動電極部の第４面と、がなす第２角部に接続され、
前記第１バネ部は、前記第３軸の方向から見て、前記第１角部に沿って設けられ、
前記第２バネ部は、前記第３軸の方向から見て、前記第２角部に沿って設けられていてもよい。
【００１５】
このようなジャイロセンサーによれば、高い検出感度を有することができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記振動体と前記第２面とに接続されている第３バネ部と、
前記振動体と前記第１面とに接続されている第４バネ部と、
を含み、
前記第１面は、前記第２軸と交差し、
前記可動電極部の前記第１軸の方向の大きさは、前記可動電極部の前記第２軸の方向の大きさよりも大きく、
前記第３バネ部および前記第４バネ部は、
前記第１軸の方向に延出している部分、および前記第２軸の方向に延出している部分を有していてもよい。
【００１７】
このようなジャイロセンサーによれば、高い検出感度を有することができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第１軸の方向において前記振動体と前記可動電極部との間に配置されている第１ストッパー部を含んでいてもよい。
【００１９】
このようなジャイロセンサーによれば、可動電極部が、振動体に対して第１軸の方向に変位することを抑制できる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係るジャイロセンサーにおいて、
前記第３軸の方向において前記基体と前記可動電極部との間に配置されている第２ストッパー部を含んでいてもよい。
【００２１】
このようなジャイロセンサーによれば、可動電極部が基体側に引っ張られて、例えば固定電極部に貼り付いてしまうことを抑制できる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係るジャイロセンサーを含む。
【００２３】
このような電子機器によれば、本適用例に係るジャイロセンサーを含むため、高い検出感度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係るジャイロセンサーの動作を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係るジャイロセンサーの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１２】本実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す平面図。
【図１３】本実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサーを模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１５】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【図１６】本実施形態に係る電子機器を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２６】
１．  ジャイロセンサー
まず、本実施形態に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図１では、基体１０および蓋体６０の図示を省略している。また、図１および図２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。また、本実施形態および以下に示す各変形例では、Ｘ軸に平行な軸を第１軸とし、Ｙ軸に平行な軸を第２軸とし、Ｚ軸に平行な軸を第３軸としている。また、本実施形態および以下に示す各変形例では、Ｘ軸に平行な方向（第１軸の方向）をＸ軸方向、Ｙ軸に平行な方向（第２軸の方向）をＹ軸方向、Ｚ軸に平行な方向（第３軸の方向）をＺ軸方向という。
【００２７】
ジャイロセンサー１００は、図１および図２に示すように、基体１０と、蓋体６０と、機能素子１１０と、を含むことができる。機能素子１１０は、例えば、振動体２０と、固定部２２と、駆動バネ部２４と、駆動部２７と、第１検出バネ部３０と、第２検出バネ部３２と、第３検出バネ部３４と、第４検出バネ部３６と、可動検出電極部（可動電極部）４０と、固定検出電極部（固定電極部）５０と、を含んで構成されている。
【００２８】
基体１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板１０の上面１１には、図２に示すように、凹部１４が設けられている。凹部１４の平面形状は、特に限定されない。例えば、振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、駆動部２７の可動駆動電極部、検出バネ部３０，３２，３４，３６、可動検出電極部４０は、凹部１４上に設けられ、基体１０と離間している。
【００２９】
固定部２２は、基体１０上に（基体１０の＋Ｚ軸方向側に）固定（接合）されている。固定部２２は、基体１０の上面１１に固定されていてもよい。固定部２２は、駆動バネ部２４を介して、振動体２０を支持している。図１に示す例では、固定部２２は、４つ設けられている。
【００３０】
駆動バネ部２４は、固定部２２および振動体２０に接続されている。駆動バネ部２４は、Ｘ軸に沿って変位可能であり、振動体２０をＸ軸方向に変位し得るように構成されている。より具体的には、駆動バネ部２４は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。図１に示す例では、駆動バネ部２４は、４つ設けられているが、振動体２０をＸ軸方向に変位させることができれば、その数は特に限定されない。
【００３１】
振動体２０は、Ｘ軸方向に（Ｘ軸に沿って）振動することができる。図１に示す例では、振動体２０の平面形状は、枠状である。より具体的には、振動体２０は、Ｘ軸方向に延出している第１延出部２０ａおよび第２延出部２０ｂと、Ｙ軸方向に延出している第３延出部２０ｃおよび第４延出部２０ｄと、によって構成されている。第１延出部２０ａは、第２延出部２０ｂよりも＋Ｙ軸方向側に位置している。第３延出部２０ｃは、第４延出部２０ｄよりも−Ｘ軸方向側に位置している。
【００３２】
駆動部２７は、振動体２０をＸ軸方向に駆動（振動）させることができる。図１に示す例では、駆動部２７は、８つ設けられているが、振動体２０をＸ軸方向に振動させることができれば、その数は特に限定されない。駆動部２７は、可動駆動電極部２６と、固定駆動電極部２８ａ，２８ｂと、を含んで構成されている。
【００３３】
可動駆動電極部２６は、振動体２０に接続されている。図１に示す例では、可動駆動電極部２６は、振動体２０の第１延出部２０ａから＋Ｙ軸方向に延出している。また、可動駆動電極部２６は、振動体２０の第２延出部２０ｂから−Ｙ軸方向に延出している。可動駆動電極部２６は、図１に示すように、振動体２０から＋Ｙ軸方向（または−Ｙ軸方向）に延出している幹部と、該幹部から＋Ｘ軸方向および−Ｘ軸方向に延出している複数の枝部と、を有する櫛歯状電極であってもよい。
【００３４】
固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、基体１０上に固定（接合）されている。固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、基体１０の上面１１に固定されていてもよい。固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、可動駆動電極部２６と間隙を介して対向している。図１に示す例では、可動駆動電極部２６の−Ｘ軸方向側に固定駆動電極２８ａが設けられ、可動駆動電極部２６の＋Ｘ軸方向側に固定駆動電極２８ｂが設けられている。図１に示すように、可動駆動電極２６が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極部２８ａ，２８ｂの形状は、可動駆動電極部２６に対応した櫛歯状電極であってもよい。
【００３５】
可動駆動電極部２６および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、図示しない電源に電気的に接続されている。可動駆動電極部２６および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂに電圧が印加されると、可動駆動電極部２６と固定駆動電極部２８ａ，２８ｂとの間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動バネ部２４をＸ軸に沿って伸縮させることができ、振動体２０をＸ軸に沿って振動させることができる。
【００３６】
可動検出電極部４０は、振動体２０の内側に、振動体２０と離間して設けられている。図１に示す例では、可動検出電極部４０の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさよりも大きい。
【００３７】
可動検出電極部４０は、第１側面４２ａと、第２側面４２ｂと、第３側面４２ｃと、第４側面４２ｄと、を有することができる。図１に示す例では、第１側面４２ａは、第２軸と交差する（直交する）面である。より具体的には、第１側面４２ａは、＋Ｙ軸方向を向く面である。第２側面４２ｂは、第２軸と交差し（直交し）、第１側面４２ａと反対側の面である。第２面４２ｂは、第１面４２ａと平行である。より具体的には、第２側面４２ｂは、−Ｙ軸方向を向く面である。第３側面４２ｃは、第１軸と交差する（直交する）面である。より具体的には、第３側面４２ｃは、−Ｘ軸方向を向く面である。第４側面４２ｄは、第１軸と交差し（直交し）、第３側面４２ｃと反対側の面である。第４面４２ｄは、第３面４２ｃと平行である。より具体的には、第４側面４２ｄは、＋Ｘ軸方向を向く面である。
【００３８】
図１に示す例では、平面視において（Ｚ軸方向から見て）、第１側面４２ａおよび第２側面４２ｂは、長方形の平面形状を有する可動検出電極部４０の長辺をなす面であり、第３側面４２ｃおよび第４側面４２ｄは、長方形の平面形状を有する可動検出電極部４０の短辺をなす面である。
【００３９】
可動検出電極部４０は、第１角部４４ａと、第２角部４４ｂと、第３角部４４ｃと、第４角部４４ｄと、を有することができる。第１角部４４ａは、第１側面４２ａと第３側面４２ｃとがなす角部である。第２角部４４ｂは、第２側面４２ｂと第４側面４２ｄとがなす角部である。第３角部４４ｃは、第２側面４２ｂと第３側面４２ｃとがなす角部である。第４角部４４ｄは、第１側面４２ａと第４側面４２ｄとがなす角部である。
【００４０】
可動検出電極部４０は、振動体２０の振動に伴い、Ｘ軸に沿って振動することができる。可動検出電極部４０は、第２軸まわりの角速度（Ｙ軸まわりの角速度）に応じて、Ｚ軸方向に変位することができる。
【００４１】
第１検出バネ部３０は、振動体２０の第１延出部２０ａと、可動検出電極部４０の第１側面４２ａと、に接続されている。図１に示す例では、第１検出バネ部３０は、可動検出電極部４０の第１角部４４ａに接続されている。より具体的には、第１検出バネ部３０は、第１側面４２ａの第３側面４２ｃ側の端部に接続されている。第１検出バネ部３０は、Ｘ軸方向に延出している第１部分３０ａと、Ｙ軸方向に延出している第２部分３０ｂと、を有している。図示の例では、第１検出バネ部３０は、２つの第１部分３０ａと、３つの第２部分３０ｂと、によって構成され、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。第１部分３０ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさよりも大きい。
【００４２】
第２検出バネ部３２は、振動体２０の第２延出部２０ｂと、可動検出電極部４０の第２側面４２ｂと、に接続されている。図１に示す例では、第２検出バネ部３２は、可動検出電極部４０の第２角部４４ｂに接続されている。より具体的には、第２検出バネ部３２は、第２側面４２ｂの第４側面４２ｄ側の端部に接続されている。第２検出バネ部３２は、Ｘ軸方向に延出している第１部分３２ａと、Ｙ軸方向に延出している第２部分３２ｂと、を有している。図示の例では、第２検出バネ部３２は、２つの第１部分３２ａと、３つの第２部分３２ｂと、によって構成され、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。第１部分３２ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさよりも大きい。
【００４３】
第３検出バネ部３４は、振動体２０の第３延出部２０ｃと、可動検出電極部４０の第３側面４２ｃと、に接続されている。図１に示す例では、第３検出バネ部３４は、可動検出電極部４０の第３角部４４ｃに接続されている。より具体的には、第３検出バネ部３４は、第３側面４２ｃの第２側面４２ｂ側の端部に接続されている。第３検出バネ部３４は、Ｘ軸方向に延出している第１部分３４ａと、Ｙ軸方向に延出している第２部分３４ｂと、を有している。図示の例では、第３検出バネ部３４は、３つの第１部分３４ａと、２つの第２部分３４ｂと、によって構成され、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。第２部分３４ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさよりも大きい。
【００４４】
第４検出バネ部３６は、振動体２０の第４延出部２０ｄと、可動検出電極部４０の第４側面４２ｄと、に接続されている。図１に示す例では、第４検出バネ部３６は、可動検出電極部４０の第４角部４４ｄに接続されている。より具体的には、第４検出バネ部３６は、第４側面４２ｄの第１側面４２ａ側の端部に接続されている。第４検出バネ部３６は、Ｘ軸方向に延出している第１部分３６ａと、Ｙ軸方向に延出している第２部分３６ｂと、を有している。図示の例では、第４検出バネ部３６は、３つの第１部分３６ａと、２つの第２部分３６ｂと、によって構成され、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出している。第２部分３６ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさよりも大きい。
【００４５】
第１検出バネ部３０と第２検出バネ部３２とは、平面視において、可動検出電極部４０の中心Ｃに関して、対称であってもよい。第３検出バネ部３４と第４検出バネ部３６とは、平面視において、可動検出電極部４０の中心Ｃに関して、対称であってもよい。検出バネ部３０，３２，３４，３６は、第２軸まわりの角速度（Ｙ軸まわりの角速度）に応じて、Ｚ軸方向に変位することができる。
【００４６】
なお、図示はしないが、第３検出バネ部３４および第４検出バネ部３６は、設けられておらず、可動検出電極部４０は、第１検出バネ部３０および第２検出バネ部３２を介して、振動体２０に接続されていてもよい。また、図示はしないが、第１検出バネ部３０および第２検出バネ部３２は、設けられておらず、可動検出電極部４０は、第３検出バネ部３４および第４検出バネ部３６を介して、振動体２０に接続されていてもよい。
【００４７】
振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、可動駆動電極部２６、検出バネ部３０，３２，３４，３６、および可動検出電極部４０は、一体に設けられている。振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、可動駆動電極部２６、検出バネ部３０，３２，３４，３６、および可動検出電極部４０は、１つの基板（例えばシリコン基板）をパターニングすることによって一体に設けられる。
【００４８】
振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、可動駆動電極部２６、検出バネ部３０，３２，３４，３６、および可動検出電極部４０の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００４９】
固定部２２および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂと、基体１０と、の接合方法は、特に限定されないが、例えば、基体１０の材質がガラスであり、固定部２２および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂの材質がシリコンである場合は、基体１０と、固定部２２および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂとは、陽極接合されることができる。
【００５０】
固定検出電極部５０は、基体１０上に配置されている。図２に示す例では、固定検出電極部５０は、凹部１４の底面（凹部を規定する基体１０の面）１５に固定されている。底面１５は、平坦な面である。固定検出電極部５０は、Ｚ軸方向において、可動検出電極部４０と対向している。固定検出電極部５０の上面（＋Ｚ軸方向を向く面）５１は、例えば、可動検出電極部４０の下面（−Ｚ軸方向を向く面）４１と平行である。固定検出電極部５０の上面５１、可動検出電極部４０の下面４１、および底面１５は、ＸＹ平面と平行であってもよい。図１に示す例では、固定検出電極部５０は、平面視において、可動検出電極部４０の外縁の内側に配置されている。固定検出電極部５０の平面形状は、例えば、長方形である。
【００５１】
固定検出電極部５０の材質は、例えば、アルミ、金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等である。固定検出電極部５０の材質は、ＩＴＯ等の透明電極材料であることが望ましい。固定検出電極部５０として、透明電極材料を用いることにより、基体１０が透明基板（ガラス基板）である場合、固定検出電極部５０上に存在する異物等を、基体１０の下面１２側から、容易に視認することができるためである。
【００５２】
蓋体６０は、基体１０上に（上面１１に）載置されている。蓋体６０の材質は、例えば、シリコンである。蓋体６０と基体１０との接合方法は、特に限定されないが、例えば、基体１０の材質がガラスであり、蓋体６０の材質がシリコンである場合は、基体１０と蓋体６０とは、陽極接合されることができる。蓋体６０および基体１０は、機能素子１１０を収容するキャビティー６２を形成することができる。キャビティー６２は、例えば、減圧状態で密閉されている。これにより、ジャイロセンサー１００の（機能素子１１０の）振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００５３】
次に、ジャイロセンサー１００の動作について説明する。図３〜図６は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００の動作を説明するための図である。なお、図３〜図６では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００５４】
可動駆動電極部２６および固定駆動電極部２８ａ，２８ｂに、図示しない電源によって、電圧を印加すると、可動駆動電極部２６と固定駆動電極部２８ａ，２８ｂとの間に静電力を発生させることができる。これにより、駆動バネ部２４をＸ軸に沿って（Ｘ軸方向に）伸縮させることができ、振動体２０をＸ軸方向に振動させることができる。
【００５５】
より具体的には、可動駆動電極部２６と固定駆動電極部２８ａとの間に第１交番電圧を印加し、可動駆動電極部２６と固定駆動電極部２８ｂとの間に第１交番電圧と位相が１８０度ずれた第２交番電圧を印加する。これにより、振動体２０を、所定の周波数で、Ｘ軸方向に振動させることができる。図３に示す例では、振動体２０は、α１方向に変位している。図４に示す例では、振動体２０は、α１方向と反対方向のα２方向に変位している。振動体２０の振動に伴い、可動検出電極部４０も、Ｘ軸方向に振動することができる。
【００５６】
振動体２０がＸ軸方向に振動を行っている状態で、ジャイロセンサー１００にＹ軸まわりの角速度ωが加わると、コリオリの力が働き、可動検出電極部４０は、Ｚ軸方向に変位する。すなわち、検出バネ部３０，３２，３４，３６は、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＺ軸方向に変位可能となるように、可動検出電極部４０および振動体２０に接続されている。図５に示す例では、可動検出電極部４０は、β１方向に変位している。図６に示す例では、可動検出電極部４０は、β１方向と反対方向のβ２方向に変位している。
【００５７】
可動検出電極部４０がＺ軸方向に変位することにより、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０との間の距離は、変化する。そのため、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０との間の静電容量は、変化する。ジャイロセンサー１００では、可動検出電極部４０および固定検出電極部５０に電圧を印加することにより、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０との間の静電容量の変化量を検出し、Ｙ軸まわりの角速度ωを求めることができる。
【００５８】
なお、上記では、静電力によって、振動体２０を駆動させる形態（静電駆動方式）について説明したが、振動体２０を駆動させる方法は、特に限定されず、圧電駆動方式や、磁場のローレンツ力を利用した電磁駆動方式等を適用することができる。
【００５９】
本実施形態に係るジャイロセンサー１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６０】
ジャイロセンサー１００によれば、検出バネ部３０，３２は、それぞれ、第２軸（Ｙ軸と平行な軸）と交差する（直交する）振動体２０の面４２ａ，４２ｂに接続され、第１軸の方向（Ｘ軸方向）に延出している第１部分３０ａ，３２ａを有している。そのため、可動検出電極部４０は、第２軸まわりの角速度（Ｙ軸まわりの角速度）に応じて、例えば可動検出電極部４０の下面４１が固定検出電極部５０の上面５１と平行を保ちながら、Ｚ軸方向に変位することができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、可動検出電極部が回動運動する場合に比べて、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０との間の静電容量の変化を大きくすることができ、高い検出感度を有することができる。また、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０とが平行を保っているため、例えば、駆動振動（振動部２７によるＸ軸方向の振動）の影響や、他軸（第１軸や第３軸）に関して感度を持つことを抑制できる。例えば、検出バネ部がＸ軸方向に延出している部分を有さない場合は、検出バネ部の全長が小さくなり、可動検出電極部は、Ｚ軸方向に変位できない場合がある。
【００６１】
さらに、ジャイロセンサー１００では、第１検出バネ部３０は、振動体２０の第１側面４２ａに接続され、第２検出バネ部３２は、振動体２０の第２側面４２ｂに接続されている。そのため、ジャイロセンサー１００では、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＸ軸方向に変位することを抑制することができる。これにより、平面視において、可動検出電極部４０の固定検出電極部５０と重なる面積が変化することを抑制でき、ジャイロセンサー１００は、高い検出感度を有することができる。
【００６２】
ジャイロセンサー１００によれば、第３検出バネ部３４は、振動体２０の第３側面４２ｃに接続され、第４検出バネ部３６は、振動体２０の第４側面４２ｄに接続されている。そのため、ジャイロセンサー１００では、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＹ軸方向に変位することを抑制できる。これにより、平面視において、可動検出電極部４０の固定検出電極部５０と重なる面積が変化することを抑制でき、ジャイロセンサー１００は、高い検出感度を有することができる。
【００６３】
ジャイロセンサー１００によれば、検出バネ部３０，３２，３４，３６は、それぞれ角部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに接続されている。そのため、可動検出電極部４０は、第２軸まわりの角速度（Ｙ軸まわりの角速度）に応じて、可動検出電極部４０の下面４１が固定検出電極部５０の上面５１と平行を保ちながら、より安定してＺ軸方向に変位することができる。
【００６４】
２．  ジャイロセンサーの製造方法
次に、本実施形態に係るジャイロセンサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図７〜図９は、本実施形態に係るジャイロセンサー１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００６５】
図７に示すように、例えば、ガラス基板をエッチングしてガラス基板に凹部１４を形成し、基体１０を得る。エッチングは、例えば、ウェットエッチングにより行われる。本工程により、凹部１４が設けられている基体１０を用意することができる。
【００６６】
次に、凹部１４の底面１５に、固定検出電極部５０を形成する。固定検出電極部５０は、底面１５にスパッタ法等により導電層を成膜した後、当該導電層をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより形成される。
【００６７】
図８に示すように、基体１０の上面１１に、例えばシリコン基板２を接合する。基体１０とシリコン基板２との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。
【００６８】
図９に示すように、シリコン基板２を、例えば研削機によって研削して薄膜化した後、所望の形状にパターニングして（加工して）、振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、駆動部２７、検出バネ部３０，３２，３４，３６、および可動検出電極部４０を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術（ドライエッチング）によって行われ、より具体的なエッチング技術として、ボッシュ（Ｂｏｓｃｈ）法を用いることができる。本工程では、シリコン基板２をパターニング（エッチング）することにより、振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、可動駆動電極部２６、検出バネ部３０，３２，３４，３６、および可動検出電極部４０が一体的に形成される。
【００６９】
図２に示すように、基体１０に蓋体６０を接合して、基体１０および蓋体６０によって形成されるキャビティー５２に機能素子１０１を収容する。基体１０と蓋体６０との接合は、例えば、陽極接合や接着剤等を用いて行われる。
【００７０】
以上の工程により、本実施形態に係るジャイロセンサー１００を製造することができる。
【００７１】
ジャイロセンサー１００の製造方法によれば、高い検出感度を有することができるジャイロセンサー１００を得ることができる。
【００７２】
３．  ジャイロセンサーの変形例
３．１．  第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態の第１変形例に係るジャイロセンサー２００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１０では、基体１０および蓋体６０の図示を省略している。また、図１０では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。以下、ジャイロセンサー２００において、上述したジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
ジャイロセンサー１００では、図１に示すように、第１検出バネ部３０および第２検出バネ部３２は、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出していた。また、第３検出バネ部３４および第４検出バネ部３６は、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出していた。
【００７４】
これに対し、ジャイロセンサー２００では、図１０に示すように、第１検出バネ部３０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に往復しながら、振動体２０の第１延出部２０ａから、可動検出電極部４０の第１角部４４ａまで、延出している。第１検出バネ部３０は、平面視において、第１角部４４ａに沿って設けられている。第１検出バネ部３０は、複数の第１部分３０ａ（Ｘ軸方向に延出する部分）および複数の第２部分３０ｂ（Ｙ軸方向に延出する部分）によって構成されている。第１部分３０ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさより小さく、第２部分３０ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさより小さい。
【００７５】
第２検出バネ部３２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に往復しながら、振動体２０の第２延出部２０ｂから、可動検出電極部４０の第２角部４４ｂまで、延出している。第２検出バネ部３２は、平面視において、第２角部４４ｂに沿って設けられている。第２検出バネ部３２は、複数の第１部分３２ａおよび複数の第２部分３２ｂによって構成されている。第１部分３２ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさより小さく、第２部分３２ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさより小さい。
【００７６】
第３検出バネ部３４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に往復しながら、振動体２０の第２延出部２０ｂから、可動検出電極部４０の第３角部４４ｃまで、延出している。図示の例では、第３検出バネ部３４は、可動検出電極部４０の第２側面４２ｂに接続されている。第３検出バネ部３４は、平面視において、第３角部４４ｃに沿って設けられている。第３検出バネ部３４は、複数の第１部分３４ａおよび複数の第２部分３４ｂによって構成されている。第１部分３４ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさより小さく、第２部分３４ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさより小さい。なお、図示はしないが、第３検出バネ部３４は、振動体２０の第３延出部２０ｃと、可動検出電極部４０の第３側面４２ｃと、に接続されていてもよい。
【００７７】
第４検出バネ部３６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に往復しながら、振動体２０の第１延出部２０ａから、可動検出電極部４０の第４角部４４ｄまで、延出している。図示の例では、第４検出バネ部３６は、可動検出電極部４０の第１側面４２ａに接続されている。第４検出バネ部３６は、平面視において、第４角部４４ｄに沿って設けられている。第４検出バネ部３６は、複数の第１部分３６ａおよび複数の第２部分３６ｂによって構成されている。第１部分３６ａのＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさより小さく、第２部分３６ｂのＹ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさより小さい。なお、図示はしないが、第４検出バネ部３６は、振動体２０の第４延出部２０ｄと、可動検出電極部４０の第４側面４２ｄと、に接続されていてもよい。
【００７８】
ジャイロセンサー２００は、Ｘ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第１ストッパー部７０を有することができる。図示の例では、第１ストッパー部７０は、振動体２０の第３延出部２０ｃおよび第４延出部２０ｄに設けられ、可動検出電極部４０と対向している。第１ストッパー部７０は、例えば、振動体２０と一体に設けられている。なお、図示はしないが、第１ストッパー部７０は、可動検出電極部４０に設けられ、振動体２０の第３延出部２０ｃおよび第４延出部２０ｄと対向していてもよい。
【００７９】
ジャイロセンサー２００は、Ｙ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第３ストッパー部７４を有することができる。図示の例では、第３ストッパー部７４は、振動体２０の第１延出部２０ａおよび第２延出部２０ｂに設けられ、可動検出電極部４０と対向している。第３ストッパー部７４は、例えば、振動体２０と一体に設けられている。なお、図示はしないが、第３ストッパー部７４は、可動検出電極部４０に設けられ、振動体２０の第１延出部２０ａおよび第２延出部２０ｂと対向していてもよい。
【００８０】
ジャイロセンサー２００によれば、検出バネ部３０，３２，３４，３６は、それぞれ可動検出電極部４０の角部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄに沿って設けられている。そのため、ジャイロセンサー２００は、ジャイロセンサー１００に比べて、検出バネ部３０，３２，３４，３６の全長を保ちつつ、可動検出電極部４０および固定検出電極部５０の面積を大きくすることができる。その結果、ジャイロセンサー２００は、高い検出感度を有することができる。
【００８１】
ジャイロセンサー２００によれば、Ｘ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第１ストッパー部７０を含む。そのため、ジャイロセンサー２００では、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＸ軸方向に変位することを抑制できる。これにより、平面視において、可動検出電極部４０の固定検出電極部５０と重なる面積が変化することを抑制でき、ジャイロセンサー２００は、高い検出感度を有することができる。また、例えば、可動検出電極部４０が振動体２０に衝突して破損することを抑制できる。
【００８２】
ジャイロセンサー２００によれば、Ｙ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第３ストッパー部７４を含む。そのため、ジャイロセンサー２００では、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＹ軸方向に変位することを抑制できる。これにより、平面視において、可動検出電極部４０の固定検出電極部５０と重なる面積が変化することを抑制でき、ジャイロセンサー２００は、高い検出感度を有することができる。また、例えば、可動検出電極部４０が振動体２０に衝突して破損することを抑制できる。
【００８３】
３．２．  第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態の第２変形例に係るジャイロセンサー３００を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図１１では、基体１０および蓋体６０の図示を省略している。また、図１１では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。以下、ジャイロセンサー３００において、上述したジャイロセンサー１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
ジャイロセンサー１００では、図１に示すように、第３検出バネ部３４は、振動体２０の第３延出部２０ｃから、可動検出電極部４０の第３側面４２ｃまで、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出していた。また、第４検出バネ部３６は、振動体２０の第４延出部２０ｄから、可動検出電極部４０の第４側面４２ｄまで、Ｙ軸方向に往復しながらＸ軸方向に延出していた。
【００８５】
これに対し、ジャイロセンサー３００では、図１１に示すように、第３検出バネ部３４は、振動体２０の第２延出部２０ｂから、可動検出電極部４０の第２側面４２ｂまで、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。図示の例では、第３検出バネ部３４は、可動検出電極部４０の第３角部４４ｃに接続されている。より具体的には、第３検出バネ部３４は、第２側面４２ｂの第３側面４２ｃ側の端部に接続されている。第３検出バネ部３４の第１部分３４ａは、第２側面４２ｂに沿って設けられている。
【００８６】
第４検出バネ部３６は、振動体２０の第１延出部２０ａから、可動検出電極部４０の第１側面４２ａまで、Ｘ軸方向に往復しながらＹ軸方向に延出している。図示の例では、第４検出バネ部３６は、可動検出電極部４０の第４角部４４ｄに接続されている。より具体的には、第４検出バネ部３６は、第１側面４２ａの第４側面４２ｄ側の端部に接続されている。第４検出バネ部３６の第１部分３６ａは、第１側面４２ａに沿って設けられている。
【００８７】
可動検出電極部４０の平面形状は、例えば、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形であり、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさよりも大きい。
【００８８】
ジャイロセンサー３００は、Ｘ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第１ストッパー部７１ａ，７１ｂを有することができる。ストッパー部７１ａ，７１ｂは、可動検出電極部４０の第３側面４２ｃおよび第４側面４２ｄに設けられ、振動体２０と対向している。ストッパー部７１ａ，７１ｂは、例えば、可動検出電極部４０と一体に設けられている。ストッパー部７１ａは、ストッパー部７０の＋Ｙ軸方向側に設けられている。ストッパー部７１ａは、Ｙ軸方向において、ストッパー部７０と対向する部分を有している。ストッパー部７１ｂは、ストッパー部７０の−Ｙ軸方向側に設けられている。ストッパー部７１ｂは、Ｙ軸方向において、ストッパー部７０と対向する部分を有している。
【００８９】
ジャイロセンサー３００によれば、第３検出バネ部３４は、振動体２０の第１側面４２ａに接続され、第４検出バネ部３６は、振動体２０の第２側面４２ｂに接続されている。さらに、可動検出電極部４０のＸ軸方向の大きさは、可動検出電極部４０のＹ軸方向の大きさよりも大きい。そのため、ジャイロセンサー３００では、第３検出バネ部３４の第１部分３４ａおよび第４検出バネ部３６の第１部分３６ａを、平面視においてＸ軸に沿う第１側面４２ａおよび第２側面４２ｂに沿って配置することができる。これにより、ジャイロセンサー３００では、ジャイロセンサー１００に比べて、第３検出バネ部３４および第４検出バネ部３６の全長を大きくすることができる。したがって、ジャイロセンサー３００の可動検出電極部４０は、ジャイロセンサー１００の可動検出電極部４０に比べて、第２軸まわりの角速度に応じて、よりＺ軸方向に変位しやすく、高い検出感度を有することができる。
【００９０】
ジャイロセンサー３００によれば、上述のように、Ｘ軸方向において振動体２０と可動検出電極部４０との間に配置されている第１ストッパー部７０，７１ａ，７１ｂを含む。そのため、ジャイロセンサー３００では、可動検出電極部４０が、振動体２０に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に変位することを抑制できる。これにより、平面視において、可動検出電極部４０の固定検出電極部５０と重なる面積が変化することを抑制でき、ジャイロセンサー３００は、高い検出感度を有することができる。また、例えば、可動検出電極部４０が振動体２０に衝突して破損することを抑制できる。
【００９１】
３．３．  第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサーについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、本実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサー４００を模式的に示す平面図である。図１３は、本実施形態の第３変形例に係るジャイロセンサー４００を模式的に示す図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。なお、便宜上、図１２では、基体１０および蓋体６０の図示を省略している。また、図１２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。以下、ジャイロセンサー４００において、上述したジャイロセンサー１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
ジャイロセンサー４００は、図１２および図１３に示すように、第２ストッパー部７２を有している点において、ジャイロセンサー１００と異なる。
【００９３】
第２ストッパー部７２は、Ｚ軸方向において基体１０と可動検出電極部４０との間に配置されている。第２ストッパー部７２は、図１２に示すように平面視において、可動検出電極部４０と重なって配置されている。図１３に示す例では、第２ストッパー部７２は、凹部１４の底面１５に設けられ、該基体１０の面から上方に（＋Ｚ軸方向側に）突出している。第２ストッパー部７２は、例えば、基体１０と一体に設けられている。図１２に示す例では、第２ストッパー部７２は、４つ設けられ、第１角部４４ａと重なる位置と、第２角部４４ｂと重なる位置と、第３角部４４ｃと重なる位置と、第４角部４４ｄと重なる位置と、に配置されている。第２ストッパー部７２は、固定検出電極部５０を避けて配置されている。
【００９４】
なお、図示はしないが、第２ストッパー部７２は、基体１０の面ではなく、可動検出電極部４０の下面４１に設けられていてもよい。また、第２ストッパー部７２の数は、特に限定されず、第２ストッパー部７２は、可動検出電極部４０の中心Ｃと重なる位置に、１つ設けられていてもよい。
【００９５】
ジャイロセンサー４００によれば、Ｚ軸方向において基体１０と可動検出電極部４０との間に配置されている第２ストッパー部７２を含む。ジャイロセンサーでは、例えば、角速度検出信号を作り出すために、固定検出電極部と可動検出電極部との間につねに電位差が与えられていて、その結果静電引力が働いており、通常はバネ部の復元力により釣り合っている。強い衝撃を受けると可動検出電極部が基体垂直方向（Ｚ軸方向）に大きく動き、静電引力によって可動検出電極部が固定検出電極部に貼り付くことがある。第２ストッパー部７２は、このような可動検出電極部４０の張り付きを阻止することができる。さらに、第２ストッパー部７２は、例えばシリコン基板をドライエッチングして可動検出電極部４０を形成する際に、エッチングイオンによって基体１０や固定検出電極部５０に帯電し、エッチング終了時に可動検出電極部４０が貼り付くことを阻止することができる。
【００９６】
４．  電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係るジャイロセンサーを含む。以下では、本発明に係るジャイロセンサーとして、ジャイロセンサー１００を含む電子機器について、説明する。
【００９７】
図１４は、本実施形態に係る電子機器として、モバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューター１１００を模式的に示す斜視図である。
【００９８】
図１４に示すように、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を有する表示ユニット１１０６と、により構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【００９９】
このようなパーソナルコンピューター１１００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１００】
図１５は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機（ＰＨＳも含む）１２００を模式的に示す斜視図である。
【０１０１】
図１５に示すように、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。
【０１０２】
このような携帯電話機１２００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１０３】
図１６は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。なお、図１６には、外部機器との接続についても簡易的に示している。
【０１０４】
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１０５】
デジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
【０１０６】
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１０７】
撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。
【０１０８】
また、このデジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子１３１２には、テレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４には、パーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。
【０１０９】
このようなデジタルスチルカメラ１３００には、ジャイロセンサー１００が内蔵されている。
【０１１０】
以上のような電子機器１１００，１２００，１３００は、ジャイロセンサー１００を含むため、高い検出感度を有することができる。
【０１１１】
なお、上記ジャイロセンサー１００を備えた電子機器は、図１４に示すパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１５に示す携帯電話機、図１６に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ヘッドマウントディスプレイ、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類）、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。
【０１１２】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１１３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１４】
２…シリコン基板、１０…基体、１１…上面、１２…下面、１４…凹部、１５…底面、２０…振動体、２０ａ…第１延出部、２０ｂ…第２延出部、２０ｃ…第３延出部、２０ｄ…第４延出部、２２…固定部、２４…駆動バネ部、２６…可動駆動電極部、２８ａ，２８ｂ…固定駆動電極部、３０…第１検出バネ部、３０ａ…第１部分、３０ｂ…第２部分、３２…第２検出バネ部、３２ａ…第１部分、３２ｂ…第２部分、３４…第３検出バネ部、３４ａ…第１部分、３４ｂ…第２部分、３６…第４検出バネ部、３６ａ…第１部分、３６ｂ…第２部分、４０…可動検出電極部、４１…下面、４２ａ…第１側面、４２ｂ…第２側面、４２ｃ…第３側面、４２ｄ…第４側面、４４ａ…第１角部、４４ｂ…第２角部、４４ｃ…第３角部、４４ｄ…第４角部、５０…固定検出電極部、５１…上面、６０…蓋体、６２…キャビティー、７０，７１ａ，７１ｂ…第１ストッパー部、７２…第２ストッパー部、７４…第３ストッパー部、１００…ジャイロセンサー、１１０…機能素子、２００，３００，４００…ジャイロセンサー、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター
【図２】
2013221919.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月15日(2013.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
基体１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基体１０の上面１１には、図２に示すように、凹部１４が設けられている。凹部１４の平面形状は、特に限定されない。例えば、振動体２０、固定部２２、駆動バネ部２４、駆動部２７の可動駆動電極部、検出バネ部３０，３２，３４，３６、可動検出電極部４０は、凹部１４上に設けられ、基体１０と離間している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、基体１０上に固定（接合）されている。固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、基体１０の上面１１に固定されていてもよい。固定駆動電極部２８ａ，２８ｂは、可動駆動電極部２６と間隙を介して対向している。図１に示す例では、可動駆動電極部２６の−Ｘ軸方向側に固定駆動電極部２８ａが設けられ、可動駆動電極部２６の＋Ｘ軸方向側に固定駆動電極部２８ｂが設けられている。図１に示すように、可動駆動電極部２６が櫛歯状の形状を有する場合、固定駆動電極部２８ａ，２８ｂの形状は、可動駆動電極部２６に対応した櫛歯状電極であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
可動検出電極部４０は、第１側面４２ａと、第２側面４２ｂと、第３側面４２ｃと、第４側面４２ｄと、を有することができる。図１に示す例では、第１側面４２ａは、第２軸と交差する（直交する）面である。より具体的には、第１側面４２ａは、＋Ｙ軸方向を向く面である。第２側面４２ｂは、第２軸と交差し（直交し）、第１側面４２ａと反対側の面である。第２側面４２ｂは、第１側面４２ａと平行である。より具体的には、第２側面４２ｂは、−Ｙ軸方向を向く面である。第３側面４２ｃは、第１軸と交差する（直交する
）面である。より具体的には、第３側面４２ｃは、−Ｘ軸方向を向く面である。第４側面４２ｄは、第１軸と交差し（直交し）、第３側面４２ｃと反対側の面である。第４側面４２ｄは、第３側面４２ｃと平行である。より具体的には、第４側面４２ｄは、＋Ｘ軸方向を向く面である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ジャイロセンサー１００によれば、検出バネ部３０，３２は、それぞれ、第２軸（Ｙ軸と平行な軸）と交差する（直交する）振動体２０の面４２ａ，４２ｂに接続され、第１軸の方向（Ｘ軸方向）に延出している第１部分３０ａ，３２ａを有している。そのため、可動検出電極部４０は、第２軸まわりの角速度（Ｙ軸まわりの角速度）に応じて、例えば可動検出電極部４０の下面４１が固定検出電極部５０の上面５１と平行を保ちながら、Ｚ軸方向に変位することができる。これにより、ジャイロセンサー１００では、可動検出電極部が回動運動する場合に比べて、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０との間の静電容量の変化を大きくすることができ、高い検出感度を有することができる。また、可動検出電極部４０と固定検出電極部５０とが平行を保っているため、例えば、駆動振動（駆動部２７によるＸ軸方向の振動）の影響や、他軸（第１軸や第３軸）に関して感度を持つことを抑制できる。例えば、検出バネ部がＸ軸方向に延出している部分を有さない場合は、検出バネ部の全長が小さくなり、可動検出電極部は、Ｚ軸方向に変位できない場合がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図２に示すように、基体１０に蓋体６０を接合して、基体１０および蓋体６０によって形成されるキャビティー６２に機能素子１１０を収容する。基体１０と蓋体６０との接合は、例えば、陽極接合や接着剤等を用いて行われる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
２…シリコン基板、１０…基体、１１…上面、１２…下面、１４…凹部、１５…底面、２０…振動体、２０ａ…第１延出部、２０ｂ…第２延出部、２０ｃ…第３延出部、２０ｄ…第４延出部、２２…固定部、２４…駆動バネ部、２６…可動駆動電極部、２８ａ，２８ｂ…固定駆動電極部、３０…第１検出バネ部、３０ａ…第１部分、３０ｂ…第２部分、３２…第２検出バネ部、３２ａ…第１部分、３２ｂ…第２部分、３４…第３検出バネ部、３４ａ…第１部分、３４ｂ…第２部分、３６…第４検出バネ部、３６ａ…第１部分、３６ｂ…第２部分、４０…可動検出電極部、４１…下面、４２ａ…第１側面、４２ｂ…第２側面、４２ｃ…第３側面、４２ｄ…第４側面、４４ａ…第１角部、４４ｂ…第２角部、４４ｃ…第３角部、４４ｄ…第４角部、５０…固定検出電極部、５１…上面、６０…蓋体、６２…キャビティー、７０，７１ａ，７１ｂ…第１ストッパー部、７２…第２ストッパー部、７４…第３ストッパー部、１００…ジャイロセンサー、１１０…機能素子、２００，３００，４００…ジャイロセンサー、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボ
ード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチルカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１４３０…テレビモニター、１４４０…パーソナルコンピューター